有关水的电离和溶液的酸碱性的几个重要问题.docVIP

PAGE PAGE 5 有关“水的电离和溶液的酸碱性”的几个重要问题 水的电离和溶液的酸碱性是高中学习的重点，也是难点，还是高考的热点问题，它与电解质的电离和盐的水解的知识密切相关。学生在学习这部分内容时，如果只了解到一些表面的知识，而没有理解以下问题，那么应用相关知识时必然存在困难。 水的电离和水的离子积 ①水是一种极弱的电解质，存在电离平衡： H2O H+ + OH- 影响水的电离平衡的因素可利用化学平衡的相关知识来分析。可用下表练习： 改变的条件 水的电离程度 水电离产生的氢离子浓度 c水(H+) 水电离产生的氢氧根浓度 c水(OH-) 溶液中c(H+) pH C(H+)·C(OH- （即KW） 通入HCl气体 加入NaOH固体 加 热 加入NaCl固体 加入Na2CO3固体 加入AlCl3固体 ②KW = c(H+)·c(OH-), KW指水中的H+离子浓度与OH-离子浓度的乘积，无单位，KW值大小只与温度有关。该等式无论是在纯水中还是在酸、碱、盐等任何的水溶液中恒成立。 在25℃的纯水中， c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol/L，KW=1×10-14（25 ③水的电离是吸热反应，温度升高，水的电离平衡向正反应方向移动，水的电离程度增大。所以，温度升高，KW值增大。 要强调以下几点： ①KW = c(H+)·c(OH-)中的c(H+)、c(OH-)指的是水（或水溶液）中的氢离子、氢氧根离子的总浓度，与由水电离出的氢离子、氢氧根离子浓度不同（下文中分别用c水(H+)、c水(OH-) 表示）。 ②KW数值的大小只与温度有关，温度一定时，KW为一定值；温度升高，KW值增大。25℃的水（或水溶液）中，KW=1×10-14 ③任何水溶液中c水(H+)=c水(OH-)恒成立,但c(H+)与c(OH-)往往不相等，导致溶液呈酸性或碱性。 ④在纯水中有：c水(H+)=c水(OH-)=c(H+)=c(OH-) 溶液的酸碱性和溶液的pH 在温度一定时c(H+)·c(OH-)是一个常数，但c(H+)与c(OH-)往往不相等。人们规定 c(H+) c(OH-)时溶液为酸性；c(H+) = c(OH-)时溶液为中性； c(H+) c(OH-)时溶液为碱性。 c(H+)与c(OH-)的相对大小是判断溶液酸碱性的根本方法，适用于任何水溶液。 为了方便，化学常采用pH来表示溶液酸碱性的强弱：pH=-lg｛c(H+)｝，一定要注意c(H+)是溶液中的氢离子的总浓度。 温度相同时，pH越小，溶液的酸性越强；pH越大，碱性越强。 在用pH的值或c(H+)、c(OH-)的值来判断溶液酸碱性时，要注意温度的影响，最终要得到c(H+)与c(OH-)的相对大小的关系，才能正确判断。 例1：下列能说明溶液呈酸性的是 （ ） A．c (H+)1×10-7mol/L B.pH=6 C. c(H+)c(OH-) D.加入酚酞后溶液不变红 【分析】c(H+)与c(OH-)的相对大小是判断溶液酸碱性的根本方法，故C正确；A、B中的H+浓度都大于1×10-7mol/L，但OH-浓度不一定小于1×10-7mol/L，c(OH-)=KW /c(H+)，其大小与KW有关，即与温度有关。温度不同，c(OH-)值不同，可能比c(H+)值大（溶液呈碱性），也可能小（溶液呈酸性），也可能相等（溶液呈中性）。D加入酚酞不变红，只能说明pH小于8，溶液不一定为酸性。 正确答案：B 可以让学生进一步思考：在25℃ 有关溶液pH的计算 在求溶液的pH 时，如果涉及到稀释、混合、酸碱反应的情况，一定要先判断溶液的酸碱性。对碱性溶液稀释或混合，或者反应后溶液呈碱性的情况，一定要先求变化后c(OH-),再求c(H+)，然后求pH，因为在操作过程中，H+物质的量会发生很大变化，OH-物质的量基本不变，应该以OH-守恒来建立等式关系。（教师可以引导学生进行探究）。思路为： pH= pH=-lg｛c(H+)｝ 酸性 求c(H+) 求pH 判 断稀释/混合/反应 KW = c(H+)·c(OH-) 判 断 碱性 求c(OH-) 酸、碱、盐溶液对水的电离平衡的影响 25℃ c水(H+)=c水(OH-)=1×10-7mol/L，为中性溶液或纯水。 c水(H+)=c水(OH-)1×10-7mol/L，为酸（或碱）的溶液，水的电离受到抑制。 c水(H+)=c水(OH-)1×10-7mol/L, 为可水解的盐的溶液，水的电离得到促进， 例2：在25℃时，某溶液由水电离出的H+浓度为1×10-10 A.NaOH